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文档简介
1、一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1 常温下,三硫代碳酸钠 (Na2 CS3)是玫瑰红色针状固体,与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。实验一:探究Na2CS3 的性质(1)向 Na2CS3 溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色。用离子方程式说明溶液呈碱性的原因_。(2)向 Na2CS3 溶液中滴加酸性KMnO4 溶液,紫色褪去。该反应中被氧化的元素是_。实验二:测定Na2CS3 溶液的浓度按如图所示连接好装置,取50.0mLNa2CS3 溶液置于三颈瓶中,打开分液漏斗的活塞,滴入足量 2.0mol/L 稀 H2SO4,关
2、闭活塞。已知: Na2CS3 + H2SO4 Na2 SO4+ CS2 + H2S。 CS2 和 H2S均有毒。 CS2 不溶于水,沸点46,密度 1.26g/mL ,与 CO2 某些性质相似,与 NaOH 作用生成 Na2COS2和 H2O。(1)盛放碱石灰的仪器的名称是_,碱石灰的主要成分是_(填化学式 )。(2)C 中发生反应的离子方程式是_。(3)反应结束后打开活塞K,再缓慢通入 N2 一段时间,其目的是_。(4)为了计算 Na CS 溶液的浓度,对充分反应后B 中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,23得 8.4g 固体,则三颈瓶中Na23_。CS 的物质的量浓度为【答案】 CS32-
3、23-CaO和 NaOH2-22-2将装+H O? HCS +OH S 干燥管CS +2OHCOS +H O置中残留的的 H2S、 CS2 全部排入后续装置中,使其被完全吸收1.75mol/L【解析】【分析】实验一: (1)Na2323是强碱弱酸盐;CS 的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na CS(2)根据 Na2 CS3 中元素化合价是否是该元素的最高价态来进行判断;实验二: (1)根据仪器的图形判断仪器的名称;碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;(2)A 中生成的 CS2 可与 NaOH 作用生成Na2COS2 和 H2O;(3)反应结束后打开活塞 k,再缓慢通入热 N2 一段时间是把生成的
4、硫化氢和二硫化碳全部赶入后面装置完全吸收;(4)当 A 中反应完全后,打开K 缓慢通入热N2 一段时间,然后对B 中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g 黑色固体, n(CuS)8.4g 0.0875mol ,根据关系式96g/mol2 3223n计算 A 中 Na2 3溶液的浓Na CS H SCuS得 n(Na CS) n(CuS) 0.0875mol,根据 cCSV度。【详解】实验一: (1)Na的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na2CS3 是强碱弱酸盐,则2-在水中2CS3CS3发生水解,离子方程式为:CS3 2- +H2O? HCS3-+OH-;(2)Na CS 中 Na 为
5、+1 价, C 为 +4价,都是元素的最高价态,不能被氧化,S 为 -2 价,是硫23元素的低价态,能够被氧化,所以被氧化的元素是S;实验二:(1)盛放碱石灰的仪器为干燥管,碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;22222-(2)A 中生成的 CS 可与 NaOH 作用生成 Na COS 和 H O,相关离子方程式为:CS +2OH 22-2COS +H O;(3)反应结束后打开活塞 k,再缓慢通入热 N一段时间,其目的是:将装置中的H S 全部排22入 B 中被充分吸收;将装置中的CS2 全部排入 C 中被充分吸收;(4) 当 A 中反应完全后,打开K 缓慢通入热 N2一段时间,然后对B 中混
6、合物进行过滤、洗8.4g 黑色固体, n(CuS)8.4g涤、干燥,称重,得 0.0875mol ,根据关系式96g/mol2 32232 30.0875mol 1.75mol/L 。Na CS H SCuS得 n(Na CS) n(CuS) 0.0875mol, c(Na CS )0.05L2 目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。碱式碳酸镍的制备:工业用电解镍新液(主要含NiSO4, NiCl2 等)制备碱式碳酸镍晶体xNiCO3 yNi(OH)2 zH2O,制备流程如图:( 1)反应器中的一个重要反应为3N
7、iSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3 2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X, X的化学式为 _。(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH 值。分析如图,反应器中最适合的pH 值为 _。( 3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是 _。测定碱式碳酸镍晶体的组成:为测定碱式碳酸镍晶体 xNiCO3 yNi(OH)2 zH2O组成,某小组设计了如图实验方案及装置:资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、 CO2 和H2O实验步骤:检查装置气密性;准确称量3.77g 碱式碳酸镍晶体xNiCO3 yNi(OH)2 zH2 O放在 B 装置中,连接仪器;打开弹簧夹a,鼓入一段时
8、间空气,分别称量装置C、 D、E 的质量并记录; _;打开弹簧夹a 缓缓鼓入一段时间空气;分别准确称量装置C、D、 E 的质量并记录;根据数据进行计算(相关数据如下表)装置 C/g装置 D/g装置 E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理:( 4) E 装置的作用 _。( 5)补充的实验操作 _。( 6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成 _(填化学式)。镍的制备:(7)写出制备Ni 的化学方程式 _。【答案】 CO28.3 取最后一次洗涤液少许,加入 HCl 酸化的 BaCl2 溶液,若无沉淀 产生, 则证明沉淀已经洗涤干净吸
9、收空气中的 H22关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到O 和 COC 中无气泡时,停止加热NiCO 2Ni(OH) 4H O3222NiCO3 2Ni(OH)2 4H2O+3N2H4 H2O=6Ni+3N2 +2CO +21H2O 【解析】【分析】(1)根据元素守恒分析判断;(2)使各种杂质相对最少的pH 即为最适合的pH ;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;(6)先计算生成水蒸气和CO2 的质量,再根据质量守恒确定化学式;(7)氧化还原反应中电子有得,必有失
10、,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2 CO3+2H2 O=NiCO32Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni 原子共 3 个、 S 原子共 3 个、 O 原子共 23 个、 Na 原子 6 个、 C 原子 3 个、 H 原子 4 个,反应后现有: Ni 原子3 个、 S 原子共 3 个、 O 原子共 19 个、 Na 原子 6 个、 C 原子 1 个、 H原子 4 个,少 O 原子 4 个, C 原子 2 个,而这些微粒包含在2 个 X 分子中,所以X 的化学式为 CO2,故答案为:2CO ;(2)物料在反应器中反应
11、时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3 时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH 8.3,故答案为:8.3 ;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl 酸化的 BaCl2 溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;(4)C 装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H2 O, D 装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的 CO2, E装置可以防止空气中的H2O 和 CO2 进入 D 装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H2O 和 CO2;(5)步骤反应前左侧通空气是为了
12、排尽装置中原有的CO2和水蒸气,避免装置内的CO2 和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C 中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤再打开弹簧夹 a 缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO2 和水蒸气全部赶入C、D 装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C 中无气泡时,停止加热;(6)水的质量为251.08g-250g=1.08g , CO2 的质量为190.44g-190g=0.44g ,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO 的质量为3.77g-1.08g-0.44g=2.25g ,则分解反应中水、二
13、氧化碳和NiO 的系数比 (也就是分子个数比)为即:1.08g:0.44g: 2.25g=6:1:3,18g/mol44g/mol75g/molxNiCO ?yNi(OH) ?zH O. 6H O +CO +3NiO,根据元素守恒可得可得x=1,y=2, z=432222即 xNiCO3?yNi(OH)2?zH2O 中 x:y:z 的值 1:2:4 ,故答案为: NiCO32Ni(OH)24H2O;(7)NiCO 2Ni(OH)24H O 与 NH H O 反应生成 Ni, Ni 元素得电子,被还原,同时还生成气32242体 X 和 Y,由第 (1)问知 X 为 CO2,氧化还原反应有得电子,
14、必有失电子的物质,由此判断另一种气体为N2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni 的化学方程式,故答案为:2NiCO 2Ni(OH) 4H O+3N2H H O=6Ni+3N +2CO +21H O。32242223 某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行了如下实验:(一)制取氧化铜往盛有一定量 CuCl2 溶液的烧杯中逐滴加入 NaOH 溶液,直至不再产生沉淀,然后将烧杯中的物质转移到蒸发皿中,加热至沉淀全部变为黑色。将步骤所得的黑色沉淀过滤、洗涤,晾干后研细备用。( 1)在实验过程中,若未加入 NaOH 溶液,直接将 CuCl2 溶液转移到蒸发皿中加热,最后也能得到黑
15、色沉淀,试分析其原因 _。( 2)写出检验步骤中沉淀是否洗涤干净的操作_。(二)为证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较,用下图装置进行实验,每次实验时均收集 25ml 气体,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验数据见下表:实验序号KClO质量其他物质质量待测数据31. 2g无其他物质a1. 2gCuO 0. 5gb1. 2gMnO 20. 5gc(3)写出氯酸钾分解反应的化学方程式,并用双线桥表示电子转移的方向和数目_。( 4)上述实验中的“待测数据”是指_ 。( 5)图中量气装置 B 由干燥管、乳胶管和 50mL 滴定管改造后组装面成,此处用滴定管是_( 填“酸式”或“
16、碱式”) 滴定管。(6)若实验证明氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差,请结合上表的实验效果数据,在坐标图中分别画出使用CuO、MnO 2V O2t)作催化剂时产生氧气的体积 ( ) 随时间(变化的曲线(注明必要的标识)_。【答案】 CuCl2 溶液中存在水解平衡 CuCl2 2H2OCu( OH) 2 2HCl,加热时 HCl 逸出使平衡不断右移,同时得到的Cu( OH) 2 受热分解生成CuO 取 2 3mL 最后的洗涤液于试管中,滴入少量稀硝酸酸化,再滴入几滴硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净收集 25 mL 气体所需的时间碱式【解析】【分析】【详解】(1) CuCl2 是强酸
17、弱碱盐会发生水解,CuCl2 溶液中存在水解平衡CuCl22H2OCu( OH) 2 2HCl,水解吸热,加热时HCl 逸出使平衡不断右移,同时得到的Cu( OH) 2 受热分解生成CuO。( 2)如果没有洗涤干净则有 NaCl 杂质,检验是否有 Cl 即可确定是否洗净,具体操作是:取 2 3mL 最后的洗涤液于试管中,滴入少量稀硝酸酸化,再滴入几滴硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净。( 3)用双线桥表示电子转移的方向和数目时,线桥要从反应物指向生成物的化合价发生改变的同种元素,在线桥上要注明反应的得失电子数目,用双线桥表示氯酸钾分解的电子转移的方向和数目为:。(4)要比较反应的快慢需要
18、反应的时间,因此待测数据是:收集间。(5)从图可以看出该滴定管没有活塞,所以是碱式滴定管。25 mL 气体所需的时( 6)反应测的是收集 25 mL 气体所需的时间,所以气体的体积要相等,氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差,所以用氧化铜做作催化剂所用的时间要多,产生氧气的体积 V( O2) 随时间( t )变化的曲线为:。4 某高中科研小组模拟工业尿素法生产肼(N2H4),具体方法:先将尿素、次氯酸钠和氢氧化钠溶液混合,然后在催化剂存在的条件下反应制得肼,利用氮气吹出混合物中的肼,并用硫酸吸收制备硫酸肼。具体实验原理图如下:已知:肼极易溶于水,长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解
19、。硫酸肼 (N2H4H2SO4)是类似于NH4HSO4 的盐类,白色固体,微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇和二氯乙烷等有机溶剂。密度: 硫酸肼 二氯乙烷 稀硫酸(1)盛装尿素溶液的装置名称为_ ;硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子,其中阳离子N2H5+的电子式为 _ 。(2)反应前应先通入一段时间氮气,其目的为_ 。(3)装置 A 中发生反应制备肼的离子方程式为_ 。(4)装置 B 中二氯乙烷的作用为_ ;使用冰水浴的作用 _ 。(5)装置 B 反应完全后需经过过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼,洗涤过程中最好选择下列那种洗涤剂 _( 填字母 )。A冷水B热水C无水乙醇D饱和食盐水(6)若实验中所
20、用的NaClO 和 NaOH 混合液中两溶质的浓度均为-10.1mol L,则此溶液中离子浓度的大小顺序为_ 。【答案】三颈烧瓶赶走装置中的空气,避免空气与肼反应-2 22 4-CO22防倒吸,同时使产物硫酸肼脱离反应混合ClO +2OH +CO(NH )N H +Cl +3+H O液利于产物析出,同时降温防爆炸Cc(Na+)c(OH- )c(ClO- )c(H+)【解析】【分析】(1)盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶;硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子,其中阳离子N2H5+可以认为由N2H4 与 H+通过配位键结合,在N2 H4 中,每个N 原子与两个H 原子形成共价键,则两个N 原子间还应形成
21、一对共用电子。(2)反应前应先通入一段时间氮气,其目的为排尽装置内的空气,防止空气与肼反应。(3)装置 A 中,碱性溶液,- 在催化剂作用下,将CO(NH氧化为 N2H4,自身被还原为ClO2)2Cl- ,同时生成 CO 32 和 H2O。(4)装置 B 中二氯乙烷的作用为防倒吸,同时使产物硫酸肼脱离反应混合液;使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度,同时降温防爆。(5)装置 B 反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼,洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失,所以最好选择无水乙醇。(6)若实验中所用的NaClO 和 NaOH 混合液中两溶质的浓度均为-10.1mol L,+-1 ,因水解 c(
22、ClO-1 , c(OH-1,由此可确定溶液中离子浓c(Na )=0.1mol L)0.1mol L度的大小。【详解】(1)盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶;N2H5+ 可以认为由N2H4 与 H+通过配位键结合,在N2H4 中,每个N 原子与两个H 原子形成共价键,则两个N 原子间还应形成一对共用电子,电子式为。答案为:三颈烧瓶;(2)反应前应先通入一段时间氮气,其目的为排尽装置内的空气,防止空气与肼反应。答案为:赶走装置中的空气,避免空气与肼反应;(3)装置 A 中,碱性溶液,- 在催化剂作用下,将 CO(NH2 224ClO)氧化为 NH ,自身被还原为Cl- ,同时生成 CO 32和
23、H2O,反应方程式为-222 4-22CO3ClO +2OH +CO(NH )N H +Cl +H O。答案为:-222 4-CO22ClO +2OH +CO(NH )N H +Cl +3+H O;(4)装置 B 中二氯乙烷的作用为防倒吸,同时使产物硫酸肼脱离反应混合液;使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度,同时降温防爆。答案为:防倒吸,同时使产物硫酸肼脱离反应混合液;利于产物析出,同时降温防爆炸;(5)装置 B 反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼,洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失,所以最好选择无水乙醇。答案为:C;(6)若实验中所用的NaClO 和 NaOH 混合液中两溶质的浓度
24、均为-10.1mol L,+-1 ,因水解 c(ClO-1 , c(OH-1,由此可确定溶液中离子浓c(Na )=0.1mol L)0.1mol L度的关系为: c(Na+)c(OH- )c(ClO- )c(H+)。答案为: c(Na+)c(OH- )c(ClO- )c(H+ )。【点睛】在分析装置 B 中二氯乙烷的作用时,应借助信息“密度: 硫酸肼 二氯乙烷 稀硫酸 ,且硫酸肼不溶于二氯乙烷”,则往二氯乙烷中通入肼后,肼逸出,在上层与稀硫酸反应生成硫酸肼,由于硫酸肼的密度比二氯乙烷大,且难溶于二氯乙烷,所以沉在二氯乙烷的底部,从而实现与反应混合液的分离。5 碘是人体不可缺乏的元素,为了防止碘
25、缺乏,一般是在食盐中添加一定量的KIO3。但碘添加量也不能过多,过多会导致甲亢等。国家标准GB14880-1994 中规定每千克食盐中碘的含量(以碘原子计)应为20-60mg/kg 。实验研究小组为了检测某加碘盐中碘含量是否合格,查阅了有关的资料,发现其检测原理是:KIO3 + KI + H2SO4I 2 + H 2O + K2SO4(方程式未配平)。试根据相关信息回答下列问题:(1)检测原理中,氧化剂为_,氧化产物为_。请在下面配平该方程式,同时用单线桥 标明电子转移的方向和数目: _ KIO 3 + _ KI+ _ H 2 SO4 _ I2 + _ H 2 O +_ K 2 SO4(2)取
26、 10g 加碘盐加蒸馏水溶解,然后加入稀硫酸和KI 溶液( H2 4SO 和 KI 都稍过量),充分反应后,将反应液转入分液漏斗中,再加入一定量的CCl4,振荡,静置,此时观察到的现象是 _ 。然后分液,即得到 I2 的CCl 溶液。4(3)查阅资料, CCl120130。实验小组拟采用下图4 的沸点为 78, I2 的升华温度约为所示实验装置将 CCl_,冷凝管的进4 和 I2 的混合溶液分离。该分离方法的名称是水口是 _(填“ a”或“ b”)。(4)上述实验结束,用电子天平称量出圆底烧瓶中I2 的质量为 1.5 mg,由此计算出该加碘盐中碘的含量为 _mg/kg ,该加碘盐 _(填“合格
27、”或“不合格”)。(5) KIO3 虽稳定性较好,但在高温下也可分解为KI 等物质,所以在使用加碘盐时最佳的添加时间是菜肴快出锅时。请书写出KIO3 在锅中长时间高温爆炒时可能发生的分解反应的化学方程式 _ 。【答案】 KIO3 2溶液分为两I层,下层呈紫红色蒸馏 a 25合格 2KIO 3 高温 2KI+3O 2【解析】【详解】(1)、该反应中化合价的变化为:KIO3-I2, I 元素由+5 价 0价,一个KIO3 得5 个电子;KI-I2, I 元素由 -1 价 0价,一个KI 失一个电子,所以得失电子的最小公倍数为5, KIO3 的计量数为 1 , KI 的计量数为5,其它元素根据原子守
28、恒配平,故答案为:KIO3; I2 ;(2)、碘易溶于有机溶剂,在四氯化碳在的溶解度远大于在水中,加入四氯化碳萃取水中的碘,四氯化碳与水不互溶,溶液分成两层,四氯化碳的密度比水,有机层在下层,碘溶于四氯化碳呈紫红色,上层几乎无色,故答案为:溶液分成两层,上层无色,下层呈紫红色;(3)、利用沸点分离的方式叫蒸馏,冷凝水的方向是下进上出,故答案为:蒸馏;a;(4)、由方程式可知:2的的来源属于31,所以圆底烧瓶中 I2的质量为1.5 mg,则IKIO的占6食盐中的碘原子质量为0.25mg ,所以碘的含量为0.25mg25mg / kg ,在国家标准10g 10 3 g内,故答案为:25;合格;(5
29、)、由题意:碘元素化合价降低,则必有宁一种元素化合价升高,故O 元素化合价升高。根据得失电子守恒可知:碘酸钾受热分解的方程式为2KIO32KI+3O2,故答案为2KIO 2KI+3O ;32【点睛】实验最终得到的I23KI 中的含来自于 KIO 和 KI 两部分,所以食盐中的碘含量时,应减去量。6 ( 1)已知草酸( H2 2 42 2 422C O )分解的化学方程式为:H C OCO + CO + H O,下列装置中,可用作草酸分解制取气体的是_(填序号)(2)某实验小组为测定铁锈样品的组成(假定铁锈中只有Fe2O3nH2O 和 Fe 两种成份),利用草酸分解产生的CO 和铁锈反应,实验装
30、置如下图所示。、为得到干燥、纯净的CO 气,洗气瓶A、 B 中盛放的试剂分别是_、_。、在点燃C 处酒精灯之前,应先持续通入一段时间的混合气体,其目的是_、准确称量样品的质量20.00g置于硬质玻璃管中,充分反应后冷却、称量(假设每步均完全反应),硬质玻璃管中剩余固体质量为16.64g, D 中浓硫酸增重1.44g,则n=_。、在本实验中,下列情况会使测定结果n 偏大的是_(填字母)a缺少装置【答案】A b缺少装置B c反应后固体是铁和少量Fe2O3nH2ONaOH 溶液浓硫酸排除装置中的空气,防止CO 中混有空气而在加热时发生爆炸2b【解析】【详解】( 1)该反应的反应物是液体,反应条件是加
31、热,应选择固液反应且需要加热的装置,所以选 .( 2)为得到干燥、纯净的 CO气,应先除去混合气体中的二氧化碳,用氢氧化钠吸收即可;混合气体通入氢氧化钠溶液时会带走水蒸气,为除去水蒸气,选用浓硫酸洗气。装置中含有空气, CO中混有空气加热时可能发生爆炸,所以要通入混合气体一段时间,排除装置中的空气。由题意知,固体质量减少的量为水和氧的量,浓硫酸吸收的量为水,反应方程式为:Fe2 O3 nH2 O+3CO=Fe+3CO2+nH2O 固体质量减少量18ng(18n+48 )g1.44g20.00g-16.64g所以 18ng: 1.44g =( 18n+48) g:( 20.00g-16.64g
32、)解得 n=2。a、缺少装置A,未除去CO2,可能影响CO 还原氧化物,固体质量差变小,导致所测n值偏小,错误; b、缺少洗气瓶B 会导致装置 E 增重的质量偏大,所以测定结果n 偏大,正确; c、反应后固体是铁和少量Fe2 32n 值偏O ?nH O,固体减少的质量偏小,导致所测小,错误。7小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。(1)实验前小明预测说:Fe2+肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是:。(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂:3%的 H2O2溶液、锌粒、铜片、-1FeCl2 溶液、 KSCN溶液、新制氯水。0.1mol L
33、若小明计划在-12+0.1mol LFeCl2 溶液滴入新制氯水,探究Fe 的还原性,你预计可能发生的反应和现象是:_ (写离子方程式)、溶液由浅绿色变色。 实验中,小明发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。你认为可选滴入小明所得的混合液中,并通过溶液出现色的现象,证明小明的观点和实验方案都是正确的。 对于证明Fe2+具有氧化性,小明认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl 溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺2序为:。(3)小明分析 H2 2中氧元素显 -1 价(中间
34、价),并提出疑问:2 22OH O与 FeCl 的反应时,Fe2+还作氧化剂吗? 请你为小明梳理相关问题:若Fe2+在反应中表现出氧化性应转化成(填微粒符号,下同),若 Fe2+在反应中表现出还原性应转化成。 实际上 Fe2+的还原性较强,实验室的FeCl2 溶液常因氧化而变质。除杂的方法是:,相关反应的离子方程式:。【答案】( 1)因为 Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低;(2) Cl 22Fe2+ 2Cl 2Fe3+,棕黄(黄);KSCN 溶液, 溶液呈血红(红)色; Zn 、Fe、 Cu(或 ZnFeCu);( 3) Fe3+3+2+, Fe ; 加入过量铁粉,过滤,
35、2Fe + Fe= 3Fe。【解析】试题分析:( 1)最低价态只具有还原性,最高价态只具有氧化性,中间价态既具有氧化性又有还原性,铁的价态一般是0、 +2、 +3,+2 价位于中间,因此Fe2 有还原性和氧化性;(2) 氯水具有强氧化性,发生 2Fe2 Cl2 =2Fe3 2Cl, Fe3显黄色或棕黄色; 检验 Fe3 用 KSCN溶液,溶液变红说明 Fe3 的存在; 根据利用金属性强的置换出金属性弱的,铜片无变化,说明Fe 的金属性强于铜,锌粒逐渐变小,发生Zn Fe2 =Zn2 Fe,说明 Zn 的金属性强于Fe,即金属性强弱:ZnFeCu;( 3) 氧化性:得到电子、化合价降低, Fe2
36、 转变成 Fe,还原性:失去电子、化合价升高,Fe2 转变成 Fe3 ; 利用 Fe3 具有强氧化性,能和金属单质反应,不能引入新的杂质,因此加入单质铁,发生Fe 2Fe3=3Fe2 。考点:考查铁及其化合物的性质等知识。8C、 N、 S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。(1)CO2 的重整用 CO2 和 H2 为原料可得到CH4 燃料。已知 : CH4 (g)+CO2 (g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247kJ/molCH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H2=+205kJ/mol写出 CO2 重整的热化学方
37、程式:_。(2) “亚碳酸盐法”吸收烟中的2SO将烟气通入 1.0mol/L 的 Na2SO3 溶液,若此过程中溶液体积不变,则溶液的pH 不断_(填“减小 ”“不变 ”或 “增大 )。当溶液 pH 约为 6 时,吸收 SO2 的能力显著下降,应更换吸收剂,此时溶液中 c(SO 2-3) =0.2mol/L , 则溶液中 c(HSO3 ) =_。室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3 溶液中,测得溶液 pH 与各组分物质的量分数的变化关系如图 : b 点时溶液 pH=7,则 n(NH4+): n(HSO3)= _ 。(3)催化氧化法去除NO。一定条件下,用 NH消除 NO 污染,其反应原理3
38、4NH3+6NO5N2+6H2O。不同温度条件下, n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:1、3:1、 1:3 时,得到NO 脱除率曲线如图所示:-4-3,从 A 点到 B 点经过 0.8s,该时间段内NO 的曲线 a 中, NO 的起始浓度为 610 mgm-3-1。脱除速率为 _mgms曲线 b 对应 NH3与 NO 的物质的量之比是_。(4)间接电化学法除NO。其原理如图所示:写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_。吸收池中除去NO 的原理 _(用离子方程式表示 )。【答案】 CO2 (g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=-163kJ/mo1减小 1.6m
39、ol/L3:1 1.5-4 103:1 2HSO3- +2e +2H =S 2O 42-2H 2O 2NO+2S 2 O 42-2H 2 O N 24HSO 3-【解析】【分析】( 1)已知: CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247k/mol ,CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205k/mol ,根据盖斯定律,- 2得: CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g),据此计算 H;( 2)二氧化硫通入亚硫酸钠溶液生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠显酸性,据此分析;根据反应方程式的量的关系计算可得;先判断溶质,写出电荷守恒式,在
40、利用 pH=7 时, c(H+)=c(OH- )找出其他离子的等量关系,结合图示进行等量删减或替换,最后得出结果;(3)曲线 a 中, NO 的起始浓度为-4-3,根据图象得到A、 B 处的 NO 脱除率,610 mg?m可得两处的 NO 的浓度,再计算脱除速率;NH3 与 NO 的物质的量的比值越大,NO 的脱除率越大,据此分析;(4)阴极得到电子发生还原反应,结合酸性环境书写;阴极产物吸收NO。【详解】( 1)已知: CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247k/mol ,CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205k/mol ,根据盖斯定律,由- 2得反应: CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H= H1-2 H2=-163kJ/mo1 ,故答案为: CO2242(g)+4H (g)=CH(g)+2H O(g) H=-163kJ/
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